Question

某小组同学用下图装置进行实验研究（a、b、c表示止水夹）．请评价或完善其方案：

（1）用MnO₂和浓盐酸制取氯气，将A、C、E相连，A中反应的离子方程式

 

．E中氢氧化钠溶液的作用

 

．
在丙中加入适量水可制得氯水．将所得氯水分成两份，进行实验，其操作、现象、结论为：

实验序号	实验操作	现象	结论
Ⅰ	将氯水滴入品红溶液	溶液褪色	氯气与水反应的产物有漂白性
Ⅱ	氯水中加入NaHCO3粉末	有无色气泡产生	氯气与水反应的产物具有较强的酸性

①实验I推出的相应结论是否合理？

 

，若不合理，请说明理由（若合理，无需填写）：

 

．
②实验II 推出的相应结论是否合理？

 

，若不合理，请说明理由（若合理，无需填写）：

 

．
（2）为比较Cl₂和I₂的氧化性强弱，将A、C、E相连，C中盛的试剂可以为

 

．
（3）将B、D、E装置相连后，在B中盛装浓硝酸和铜片（放在有孔塑料板上），可制得NO₂并进行有关实验．
①B中发生反应的离子方程式为

 

．
②若关闭止水夹a、b，打开c，双手紧握（或微热）试管丁，使其中的NO₂逸出进入D中，丁中可以观察到的现象

 

．

Answer 1

分析：（1）A中二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，据此写出反应的化学方程式；根据氯气有毒，氯气能够与氢氧化钠溶液反应分析；
①验证氯气与水反应的产物具有漂白性应首先排除干燥氯气的影响，需要进行对比实验；
②制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡；
（2）A、C、E相连即为二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，氯气的氧化性强于溴，氯气可以将溴从其盐溶液中置换出来；
（3）①B中铜与浓硝酸反应生成了二氧化氮气体，据此写出反应的离子方程式；
②根据气体受热体积膨胀及二氧化氮与水反应导致气体体积减小分析．

解答：解：（1）A中二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和水，反应的离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；氯气有毒，多于的氯气应该用氢氧化钠溶液吸收，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；吸收多于的氯气，防止氯气污染大气；
①没有事先证明干燥的氯气无漂白性，则不能证明氯气与水反应的产物是否具有漂白性，
故答案为：不合理；没有事先证明干燥的氯气无漂白性；
②浓盐酸易挥发，制取的氯气中含HCl能与NaHCO₃反应产生气体，如要证明氯气与水反应的产物具有酸性，必须先除去HCl，可通入饱和食盐水除杂，
故答案为：不合理；制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡；
（2）氯气的氧化性强于溴，氯气可以将溴从其盐溶液中置换出来，涉及的反应为Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂，可用KBr或NaBr，
故答案为：KBr或NaBr； 
（3）①B中铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，发生反应的离子方程式为：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
②若关闭止水夹a、b，打开c，双手紧握（或微热）试管丁，使其中的NO₂逸出进入D中，由于二氧化氮气体受热膨胀加入丁中，与水溶液发生了反应，所以D中气体颜色变浅；导管中气体体积减小，压强减小，有水溶液倒吸入丁中，
故答案为：D中气体的红棕色颜色变浅并有水溶液倒吸入丁中．

点评：本题考查了氯气的实验室制法、氯气的化学性质，题目难度不大，注意掌握实验室制取氯气的反应原理及氯气的化学性质，试题侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力．